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【小片（一）】：
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">。ㄅ湟簦?/strong>跨越天塹，連接四通八達(dá)大動(dòng)脈；
秦順全：大跨度橋梁
， 21世紀(jì)應(yīng)該看中國（配音）飛架南北
秦順全：中國橋梁//各個(gè)方面都已經(jīng)達(dá)到了世界一流的水準(zhǔn)
。（配音）2021年12月2日，江蘇常泰長江大橋全部主塔的下部結(jié)構(gòu)完工
，這個(gè)擁有四個(gè)世界首創(chuàng)、六個(gè)世界之最的世界最大跨度斜拉橋建設(shè)取得重大進(jìn)展。截至2020年底
，中國現(xiàn)代橋梁總數(shù)已超過100萬座；世界排名前十位的各類型橋梁中，中國獨(dú)占半壁江山，成為世界第一橋梁大國。世界第一高橋、世界第一長橋、世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》特邀中國工程院院士秦順全
【演講嘉賓】秦順全：
大家好
【人物小片】：
秦順全
【演講嘉賓】秦順全：
2018年連接香港
、珠海、澳門，全長55公里、世界上最大長度的跨海大橋——港珠澳大橋建成通車，這是世界橋梁史上的一個(gè)壯舉。實(shí)際上這一奇跡每天都在中國發(fā)生，要了解這一奇跡背后的故事，讓我們一起走進(jìn)中國橋梁。
【演講嘉賓】秦順全：
橋梁是一種跨越障礙的承重結(jié)構(gòu)，它是由若干構(gòu)件組成的
。對于構(gòu)件那個(gè)層面來講的話，它的受力形態(tài)只有三種受拉、受壓和受彎。從總體上來講的話，橋梁構(gòu)件的受拉能力是最強(qiáng)的，受壓能力是次之，受彎能力是最弱的。
側(cè)掛（1）：千姿百態(tài)的橋梁，其實(shí)只有四種基本形式
【演講嘉賓】秦順全：
整個(gè)構(gòu)件的三種受力形態(tài)
，就會組合成我們四種最基本的橋型——懸索橋、斜拉橋、拱橋和梁橋。所謂懸索橋
，它就是通過懸掛于索塔、錨固于兩岸的這么一根主索斜拉橋就是用高強(qiáng)度的拉索，將主梁斜向拉于主塔之上這么一種橋梁
。那么斜拉橋中，拉索是受拉的，所以它的承載力比較強(qiáng)。但是主梁它主要是受壓的，這種拉和壓的組合，就決定了斜拉橋的跨越能力，它是小于懸索橋的，但是強(qiáng)于拱橋或梁橋。所以大家會發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代大多數(shù)的大跨度橋梁都是采用的懸索橋和斜拉橋。拱橋就是通過一種弧形的
、這么一個(gè)結(jié)構(gòu)，將豎向的荷載轉(zhuǎn)化為拱軸線的這么一種受壓，由于拱軸線是受壓的，它有側(cè)向穩(wěn)定問題，它的材料強(qiáng)度不能夠充分發(fā)揮，所以它的跨越能力小于斜拉橋，更小于懸索橋。我們古代勞動(dòng)人民建成了很多石拱橋，包括河北的趙州橋、蘇州的寶帶橋、北京的盧溝橋和頤和園的玉帶橋。梁橋以樹干和石板作為承重結(jié)構(gòu)
，是最古老的橋型。它是以構(gòu)件的受彎作為主要的特征，由于構(gòu)件的受彎能力是最弱的，它的跨越能力是最小的。但是梁橋它的構(gòu)造非常簡單、施工也很方便所以從跨越能力來講的話
側(cè)掛（2）：四種橋梁的世界紀(jì)錄?中國占據(jù)三席
【演講嘉賓】秦順全：
到現(xiàn)在為止這四種橋梁世界紀(jì)錄是多少呢？懸索橋2023米
【小片（二）】：
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側(cè)掛（3）：中國現(xiàn)代橋梁從萬里長江第一橋起步
【演講嘉賓】秦順全：
“一橋飛架南北
“建成學(xué)會”
側(cè)掛（4）：獨(dú)立自主 【演講嘉賓】秦順全： “自主探索” 側(cè)掛（5）：學(xué)習(xí)追趕 【演講嘉賓】秦順全： “學(xué)習(xí)追趕” “提高奮進(jìn)”主要是講 側(cè)掛（6）：大跨度橋梁，二十一世紀(jì)看中國 【演講嘉賓】秦順全： “創(chuàng)新引領(lǐng)” 【小片（三）】： （配音）?進(jìn)入21世紀(jì) 【演講嘉賓】秦順全： 我們知道現(xiàn)代橋梁的標(biāo)志 趙州橋是一座石拱橋 側(cè)掛（7）：“爭氣鋼”破解橋梁建造的“卡脖子”難題 【演講嘉賓】秦順全： 武漢長江大橋的建設(shè) 側(cè)掛（8）：中國鋼撐起中國橋 【演講嘉賓】秦順全： 到了上世紀(jì)的90年代初 對建橋而言的話 另外，建橋材料方面還有高強(qiáng)度鋼絲 側(cè)掛（9）：創(chuàng)新設(shè)計(jì)不斷突破橋梁建設(shè)世界難題 【演講嘉賓】秦順全： 另外 單主跨懸索橋串聯(lián)的方案 第二個(gè)難題就是 中國橋梁第二個(gè)貢獻(xiàn)是三索面新結(jié)構(gòu) 第三個(gè)貢獻(xiàn)是轉(zhuǎn)體施工 中國對世界大跨度拱橋的貢獻(xiàn)還有鋼管混凝土骨架拱橋 另外中國對世界梁橋的貢獻(xiàn)，主要體現(xiàn)在整體的預(yù)制架設(shè) 第五個(gè)貢獻(xiàn)是跨海橋建設(shè)上面 跨海大橋的建設(shè) ，自力更生，艱難探索突破重重封鎖
，主要指上個(gè)世紀(jì)的60年代 、70年代，主要標(biāo)志是南京長江大橋的自主設(shè)計(jì)建造。南京長江大橋建設(shè)過程中間，經(jīng)歷了全面的技術(shù)封鎖，“獨(dú)立自主、自力更生”的方針，始終貫穿著南京長江大橋建設(shè)的全過程。首先南京長江大橋橋址的水深和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度，都超過了武漢長江大橋，基礎(chǔ)工程的難度非常大。施工中最大的困難是基礎(chǔ)水下作業(yè)。當(dāng)時(shí)國際上普遍認(rèn)為，50米水深是空氣潛水的極限，而南京長江大橋基礎(chǔ)沉井的水底深度，到了66米，怎么辦？一方面在海軍第六研究所的協(xié)作下，研究提出了水面吸氧減壓法的這么一種潛水方案。但實(shí)際上最關(guān)鍵的還在于，我們的潛水工人們發(fā)揚(yáng)勇于犧牲的這種奉獻(xiàn)精神，冒著生命危險(xiǎn)，用普通的設(shè)備創(chuàng)造了世界潛水史上的奇跡，其中有96人次深潛到了70米的水深。另外一方面，中國沒有自己的橋梁鋼。大橋建設(shè)者自主研發(fā)，1963年成功研發(fā)16錳橋梁鋼。橋梁鋼的研發(fā)成功和深水基礎(chǔ)技術(shù)的自主探索，為中國大規(guī)模自主建設(shè)大型橋梁創(chuàng)造了條件。所以我們在60年代 、70年代建造了一批大型工程 ，到了1976年建成了京滬線濟(jì)南黃河新橋 ，那么這座新橋取代了1912年由德國人建造的黃河老橋 。另外，20世紀(jì)60年代 、70年代中國橋梁工程師 ，從國外的雜志上零零星星得到了一些關(guān)于斜拉橋的這種信息?div id="m50uktp" class="box-center"> ；炷列崩瓨?div id="m50uktp" class="box-center"> ，1956年德國工程師首創(chuàng)，是適合于大跨度橋梁的一種新的一種橋型 ，70年代應(yīng)該在歐美大范圍使用 。中國橋梁工程師于是著手從每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)開始進(jìn)行艱難的探索，1975年我們國家建成了云陽湯溪河橋 ，它是我國第一座試驗(yàn)性的公路斜拉橋 。到了1977年建成了中國第一座鐵路斜拉橋，湘桂鐵路紅水河大橋 。整個(gè)在這一個(gè)時(shí)期 ，我國對新技術(shù)的一些艱難的探索，為改革開放以后我們的大規(guī)模橋梁建設(shè)打下了一定的基礎(chǔ) 。
，全面發(fā)展，中國橋梁瞄準(zhǔn)世界一流
，主要指的是上個(gè)世紀(jì)的80年代 。這個(gè)時(shí)期大跨度的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋 、斜拉橋或懸索橋成為趨勢，比如澳大利亞建成了Gateway橋 ，它的主跨是260米，用混凝土建造。美國的Dames Point橋，混凝土的斜拉橋，跨度將近做到了400米。加拿大的Annacis橋是一座鋼和混凝土的結(jié)合的，這么一種斜拉橋，主跨做到了465米。在英國的Severn橋，主跨是988米。中國橋梁工程師看到了我們技術(shù)水平與國外的差距以后，開啟了學(xué)習(xí)追趕的步伐，比如建設(shè)上海南浦大橋。南浦大橋建成之前，在上海市區(qū)范圍內(nèi)，黃浦江上沒有一個(gè)橋，來往浦東浦西完全靠輪渡。所以當(dāng)時(shí)在上海有一個(gè)流行語，“寧要浦西一張床，不要浦東一間房”。南浦大橋的建設(shè)由于航道的要求，必須一跨過江，跨度超過了400米。之前，中國還沒有建設(shè)這么大跨度橋梁的，這么一個(gè)成功的經(jīng)歷，所以開始規(guī)劃階段，曾經(jīng)有請外國人來做設(shè)計(jì)的這么一個(gè)想法，但是最終還是選擇了中國人自主建造。南浦大橋1988年開工 、1991年建成通車 ，對浦東的大開發(fā)發(fā)揮了重要的作用。同時(shí)對于增強(qiáng)我國建設(shè)大跨度斜拉橋也增加了信心 。
，到了上個(gè)世紀(jì)90年代，中國橋梁建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)黃金期。在懸索橋方面 ，1995年建成了廣東汕頭海灣大橋 ，主跨452米，這也是中國第一座現(xiàn)代化的懸索橋。1999年我國建成了主跨1385米的江蘇江陰長江大橋，也是中國橋梁的跨度第一次突破了千米級別。應(yīng)該說在整個(gè)90年代，中國橋梁全面掌握了世界最先進(jìn)的技術(shù)。
，以超大跨度斜拉橋、懸索橋、拱橋和大規(guī)?div id="jfovm50" class="index-wrap">？绾９こ探ㄔO(shè)為代表，中國橋梁的建設(shè)規(guī)模、跨徑和技術(shù)難度不斷飛躍世界巔峰，攻克了一批核心關(guān)鍵技術(shù)。在公鐵兩用橋梁、大跨度高速鐵路橋梁、千米級斜拉橋和懸索橋、多塔多跨纜索承重橋梁、鋼拱橋、跨海大橋建設(shè)等多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，不僅促進(jìn)了新型材料和裝備的研發(fā)，也讓中國橋梁工程技術(shù)進(jìn)入世界先進(jìn)現(xiàn)代橋梁技術(shù)的陣營。中國的橋梁鋼如何實(shí)現(xiàn)從無到有，從“爭氣鋼”再到國際領(lǐng)先的？未來，中國橋梁的技術(shù)創(chuàng)新和面臨的挑戰(zhàn)又是什么？《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》精彩繼續(xù)。
，如果說我們用今天的現(xiàn)代技術(shù)，來做一座木橋的話，那么跨度又能做到多少呢？2013年我們也做過嘗試，它的跨度可以做到75.5米，是蘇州的胥江橋。從這個(gè)角度來講的話，材料的重要性還是非常大的。我們今天的橋梁都需要一個(gè)千米級，這么一個(gè)跨徑，才能滿足我們的通航的需要。而整個(gè)橋梁的承載力，有80%是來扛自己的重量，那么減少自身的重量就是提高跨越能力的一個(gè)非常重要的途徑。所以在大跨度橋梁建設(shè)中，關(guān)鍵是高強(qiáng)度、高性能的材料。
，我們只花了兩年零一個(gè)月的時(shí)間；南京長江大橋建設(shè)，我們就花了九年多的時(shí)間，原因來自多個(gè)方面。但實(shí)際上這里面最重要的影響因素，還是建橋用的鋼材遇到了困難。橋梁鋼是一種比較特殊的材料，除需要比較高的承載力之外，對材料的塑性、韌性要求都非常高。在新中國成立之前，中國實(shí)際上是沒有自己的橋梁鋼的。所以在武漢長江大橋建設(shè)的時(shí)候，大部分是采用了蘇聯(lián)提供的低碳鋼。1956年決定修建南京長江大橋的時(shí)候，向蘇聯(lián)訂購了大橋所需要的3.2萬噸的這種鋼材，1960年中蘇關(guān)系破裂，這個(gè)時(shí)候蘇聯(lián)就拒絕繼續(xù)提供大橋剩余的鋼材。為了解決橋梁鋼的“卡脖子”這么一個(gè)難題，所以我們提出了自力更生、奮發(fā)圖強(qiáng)的建橋口號。大橋建設(shè)者方秦漢先生與鞍鋼聯(lián)合攻關(guān)，在煉鋼中通過加入合金元素錳，和優(yōu)化鋼材的軋制工藝，反復(fù)試驗(yàn)、克服重重困難，到了1963年終于研制成功了我們的16錳橋鋼，被稱為中國人民的“爭氣鋼”。它的研發(fā)成功，不但滿足了南京長江大橋建設(shè)的需要，同時(shí)還成為上個(gè)世紀(jì)70年代、80年代，主要的橋梁用鋼。
，我們計(jì)劃修建蕪湖長江大橋。由于航道的需要，它的主跨需要達(dá)到312米。我們的16錳橋鋼，它的強(qiáng)度和性能已經(jīng)不能夠滿足要求。當(dāng)時(shí)能夠符合要求的只有國外的材料，我們向外方進(jìn)行詢價(jià)，外方開出了每噸600美元的高價(jià)。這個(gè)時(shí)候方秦漢先生又一次帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與武鋼進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，通過降硫、降磷、在里面加鈮的這種技術(shù)手段，到了1997年大橋開工之前，就成功研制出了滿足要求的14錳鈮橋梁鋼，也就是我們現(xiàn)在規(guī)程里面的Q370。Q370研發(fā)成功以后，外方的報(bào)價(jià)馬上降到400美元一噸，實(shí)際上和當(dāng)時(shí)的Q370價(jià)格已經(jīng)相當(dāng)了，但是當(dāng)時(shí)我們的決策者還是堅(jiān)定地選擇了國產(chǎn)鋼材。由于這一次正確的選擇 ，不但使蕪湖長江大橋采用了國產(chǎn)鋼材 ，同時(shí)這種鋼材也在全國的其他工程上得到大規(guī)模的推廣應(yīng)用。由于使用規(guī)模的增加 ，價(jià)格降低了 、質(zhì)量提高了，從此中國橋梁只用中國鋼 。到這個(gè)時(shí)候 ，我們就緊盯世界橋梁鋼的先進(jìn)水平，不斷研發(fā)我們的高性能橋梁鋼 ，目的是為了滿足橋梁跨度不斷增加的這種需求 。到2003年我們就成功研發(fā)了Q420的橋梁鋼 ，首先運(yùn)用在京滬高鐵的南京大勝關(guān)長江大橋；到2014年 ，我們成功研發(fā)了Q500的橋梁鋼 ，Q500研發(fā)成功以后，實(shí)際上標(biāo)志著中國的橋梁鋼形成了一個(gè)完備的系列 ，那么它的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了世界的先進(jìn)水平 。這樣我們還沒有停下來，2017年在毛新平院士的主持下，我們開始研究Q690的橋梁鋼，并在武漢江漢七橋上使用。應(yīng)該說，通過不斷地不懈努力，中國橋梁鋼實(shí)現(xiàn)了從被“卡脖子”到奮力追趕、再到技術(shù)引領(lǐng)的跨越。
，除了鋼材之外，還有混凝土。我國的混凝土技術(shù)在性能、外加劑、泵送能力等方面，到現(xiàn)在也已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。我們研究的高性能混凝土，它的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了200兆帕，實(shí)際上這個(gè)強(qiáng)度已經(jīng)和我們在武漢橋建設(shè)過程中間用的低碳鋼的抗壓強(qiáng)度相當(dāng)了。
，我們來看看中國橋梁成就 。以往在長江上建造大橋，跨徑并不是很大 ，但為什么我們現(xiàn)在需要建更大跨度的橋梁 ？目的是為了在更高水平上，兼顧兩岸交通的需求和航運(yùn)安全這對矛盾 。中國的內(nèi)河航運(yùn)非常繁忙 ，有一組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年長江干流的貨運(yùn)量是29.3億噸 ，同期美國密西西比河的貨運(yùn)量只有8.65億噸 ，長江是其3.4倍，同年珠江的航運(yùn)量也超過了密西西比河 。從溝通兩岸的陸地交通來講 ，長三角、珠三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)繁榮 ，過江交通需求量是巨大的 。橋梁工程師一直在提高橋梁的跨越能力，但橋梁跨度越大 、技術(shù)難度越高 、造價(jià)也就越貴，我們有沒有更好的選擇 ？實(shí)際上我們可以用多個(gè)連續(xù)的主跨 ，來覆蓋通航水域，從而減少單孔橋梁的跨度 ，節(jié)約投資。比如我們的常泰長江大橋和鸚鵡洲長江大橋設(shè)計(jì)的時(shí)候，就充分利用了橋位處，長江的W形的河床斷面，在水中水深較淺的區(qū)域設(shè)置一座橋塔，用兩個(gè)大跨，跨越整個(gè)長江的通航水域。既可以很好地滿足通航的需求，又減少了橋梁的跨度，相比常規(guī)的一跨過江方案，利用三塔方案，橋梁的跨度減少一半、主纜的截面、用量也減小一半，相應(yīng)的錨碇體量也大約減少了一半，工程造價(jià)顯著降低。實(shí)際上多塔懸索橋，這種設(shè)想在上世紀(jì)的30年代，美國建設(shè)奧克蘭海灣大橋、80年代日本在建設(shè)瀨戶大橋的時(shí)候都研究提出過，但當(dāng)時(shí)他們都因?yàn)榧夹g(shù)上的難題無法解決，不得不采用了兩座常規(guī)的
；到目前塔吊的能力我們已經(jīng)到了15000噸米 ，國外最大的塔吊是丹麥的10000噸米塔吊，我們的塔吊也因?yàn)闃蛄杭夹g(shù)的發(fā)展達(dá)到了世界的先進(jìn)水平。
，在方便的地方來拼裝，而不是一定要在它最終的位置上來拼裝。1999年在建設(shè)廣州丫髻沙大橋的時(shí)候，這個(gè)橋的跨度是360米。為了實(shí)現(xiàn)拱的拼裝，先把兩個(gè)半拱在江的兩岸分別拼裝成型，然后第一次豎轉(zhuǎn)達(dá)到橋梁高層的位置；第二次，然后通過平轉(zhuǎn)，達(dá)到橋梁的中線位置，整個(gè)轉(zhuǎn)體的重量到了13600噸。
，就是用外包的鋼管來提高混凝土的承載能力，應(yīng)該說我國的鋼管混凝土拱橋，在世界上占有重要的地位。包括在建的天峨龍灘大橋，是一個(gè)鋼管混凝土勁性骨架的這么一個(gè)拱橋。合江長江大橋、平南三橋都曾經(jīng)是鋼管混凝土拱橋上的世界冠軍。
、900噸的架橋機(jī)，我們這些設(shè)備應(yīng)該是保證了中國高鐵自主的高質(zhì)量建設(shè)。
。我國的海岸線有3.2萬公里，江河的入?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？诤脱睾５膷u嶼眾多。實(shí)際上我們國家到了這個(gè)世紀(jì)才開始規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)真正的跨海橋。要建設(shè)跨海橋，有三個(gè)方面的技術(shù)挑戰(zhàn)。第一個(gè)挑戰(zhàn)就是這個(gè)橋非常長；第二個(gè)挑戰(zhàn)就是氣象復(fù)雜，風(fēng)浪大、而且比較頻繁，一年的有效作業(yè)時(shí)間，大概只有180天左右。第三個(gè)挑戰(zhàn)就是海洋有腐蝕環(huán)境，橋梁的耐久性問題更加突出。常規(guī)的，在內(nèi)陸的江河湖泊上建橋的這種現(xiàn)場施工作業(yè)的方式，實(shí)際上都是不合適的。橋梁必須整體的預(yù)制、整孔的架設(shè)。在上海東海大橋建設(shè)中，因?yàn)檫@個(gè)橋全長是32公里，那么梁重是2100噸，當(dāng)時(shí)就是以海上的一個(gè)小島，叫做沈家灣這么一個(gè)島為基地，進(jìn)行梁體的預(yù)制。最后用專用的，運(yùn)架梁起重船小天鵝號，進(jìn)行整體的運(yùn)輸和架設(shè)
，研究符合這個(gè)架梁的安全和精度要求的裝備是最關(guān)鍵的。一般看到的這種浮吊都是一個(gè)起重臂伸出舷外的這種起吊方式，但是“天一號”和“小天鵝號” ，這兩艘專用起重船都是采用了中心起吊的方式 ，為什么？主要是出于適用范圍和作業(yè)效率兩方面的考慮。采用中心起吊的方式，起重2500噸的時(shí)候，最少的吃水深度只有3.5米，中國的東南沿海，除了有深水的地方之外，還有兩岸的這種淺水的灘涂，那么采用這種淺吃水的中心起吊方式，它的適用范圍更廣。第二個(gè)就從作業(yè)效率考慮。我們的起重船必須要在風(fēng)浪條件下進(jìn)行架梁作業(yè)，要保證在架梁過程中間它的安全
